Numerical computation of the module of a quadrilateral

The module of a quadrilateral is a positive real number which divides quadrilaterals into conformal equivalence classes. This is an introductory text to the module of a quadrilateral with some historical background and some numerical aspects. This work discusses the following topics: 1. Preliminaries 2. The module of a quadrilateral 3. The Schwarz-Christoffel Mapping 4. Symmetry properties of the module 5. Computational results 6. Other numerical methods Appendices include: Numerical evaluation of the elliptic integrals of the first kind. Matlab programs and scripts and possible topics for future research. Numerical results section covers additive quadrilaterals and the module of a quadrilateral under the movement of one of its vertex.

Real-Time PCR : A Molecular Approach to Investigate the Role of Intestinal Microbiota in the Pathophysiology of Irritable Bowel Syndrome

Irritable bowel syndrome (IBS) is a common multifactorial functional intestinal disorder, the pathogenesis of which is not completely understood. Increasing scientific evidence suggests that microbes are involved in the onset and maintenance of IBS symptoms. The microbiota of the human gastrointestinal (GI) tract constitutes a massive and complex ecosystem consisting mainly of obligate anaerobic microorganisms making the use of culture-based methods demanding and prone to misinterpretation. To overcome these drawbacks, an extensive panel of species- and group-specific assays for an accurate quantification of bacteria from fecal samples with real-time PCR was developed, optimized, and validated. As a result, the target bacteria were detectable at a minimum concentration range of approximately 10 000 bacterial genomes per gram of fecal sample, which corresponds to the sensitivity to detect 0.000001% subpopulations of the total fecal microbiota. The real-time PCR panel covering both commensal and pathogenic microorganisms was assessed to compare the intestinal microbiota of patients suffering from IBS with a healthy control group devoid of GI symptoms. Both the IBS and control groups showed considerable individual variation in gut microbiota composition. Sorting of the IBS patients according to the symptom subtypes (diarrhea, constipation, and alternating predominant type) revealed that lower amounts of Lactobacillus spp. were present in the samples of diarrhea predominant IBS patients, whereas constipation predominant IBS patients carried increased amounts of Veillonella spp. In the screening of intestinal pathogens, 17% of IBS samples tested positive for Staphylococcus aureus, whereas no positive cases were discovered among healthy controls. Furthermore, the methodology was applied to monitor the effects of a multispecies probiotic supplementation on GI microbiota of IBS sufferers. In the placebo-controlled double-blind probiotic intervention trial of IBS patients, each supplemented probiotic strain was detected in fecal samples. Intestinal microbiota remained stable during the trial, except for Bifidobacterium spp., which increased in the placebo group and decreased in the probiotic group. The combination of assays developed and applied in this thesis has an overall coverage of 300-400 known bacterial species, along with the number of yet unknown phylotypes. Hence, it provides good means for studying the intestinal microbiota, irrespective of the intestinal condition and health status. In particular, it allows screening and identification of microbes putatively associated with IBS. The alterations in the gut microbiota discovered here support the hypothesis that microbes are likely to contribute to the pathophysiology of IBS. The central question is whether the microbiota changes described represent the cause for, rather than the effect of, disturbed gut physiology. Therefore, more studies are needed to determine the role and importance of individual microbial species or groups in IBS. In addition, it is essential that the microbial alterations observed in this study will be confirmed using a larger set of IBS samples of different subtypes, preferably from various geographical locations.

Towards real-time understanding of processes in pharmaceutical powder technology

There is a need for better understanding of the processes and new ideas to develop traditional pharmaceutical powder manufacturing procedures. Process analytical technology (PAT) has been developed to improve understanding of the processes and establish methods to monitor and control processes. The interest is in maintaining and even improving the whole manufacturing process and the final products at real-time. Process understanding can be a foundation for innovation and continuous improvement in pharmaceutical development and manufacturing. New methods are craved for to increase the quality and safety of the final products faster and more efficiently than ever before. The real-time process monitoring demands tools, which enable fast and noninvasive measurements with sufficient accuracy. Traditional quality control methods have been laborious and time consuming and they are performed off line i.e. the analysis has been removed from process area. Vibrational spectroscopic methods are responding this challenge and their utilisation have increased a lot during the past few years. In addition, other methods such as colour analysis can be utilised in noninvasive real-time process monitoring. In this study three pharmaceutical processes were investigated: drying, mixing and tabletting. In addition tablet properties were evaluated. Real-time monitoring was performed with NIR and Raman spectroscopies, colour analysis, particle size analysis and compression data during tabletting was evaluated using mathematical modelling. These methods were suitable for real-time monitoring of pharmaceutical unit operations and increase the knowledge of the critical parameters in the processes and the phenomena occurring during operations. They can improve our process understanding and therefore, finally, enhance the quality of final products.

Agreement Patterns in English : Diachronic Corpus Studies on Common-Number Pronouns

This study reports a diachronic corpus investigation of common-number pronouns used to convey unknown or otherwise unspecified reference. The study charts agreement patterns in these pronouns in various diachronic and synchronic corpora. The objective is to provide base-line data on variant frequencies and distributions in the history of English, as there are no previous systematic corpus-based observations on this topic. This study seeks to answer the questions of how pronoun use is linked with the overall typological development in English and how their diachronic evolution is embedded in the linguistic and social structures in which they are used. The theoretical framework draws on corpus linguistics and historical sociolinguistics, grammaticalisation, diachronic typology, and multivariate analysis of modelling sociolinguistic variation. The method employs quantitative corpus analyses from two main electronic corpora, one from Modern English and the other from Present-day English. The Modern English material is the Corpus of Early English Correspondence, and the time frame covered is 1500-1800. The written component of the British National Corpus is used in the Present-day English investigations. In addition, the study draws supplementary data from other electronic corpora. The material is used to compare the frequencies and distributions of common-number pronouns between these two time periods. The study limits the common-number uses to two subsystems, one anaphoric to grammatically singular antecedents and one cataphoric, in which the pronoun is followed by a relative clause. Various statistical tools are used to process the data, ranging from cross-tabulations to multivariate VARBRUL analyses in which the effects of sociolinguistic and systemic parameters are assessed to model their impact on the dependent variable. This study shows how one pronoun type has extended its uses in both subsystems, an increase linked with grammaticalisation and the changes in other pronouns in English through the centuries. The variationist sociolinguistic analysis charts how grammaticalisation in the subsystems is embedded in the linguistic and social structures in which the pronouns are used. The study suggests a scale of two statistical generalisations of various sociolinguistic factors which contribute to grammaticalisation and its embedding at various stages of the process.

Herrana metsässä : Kansatieteellinen tutkimus metsänhoitajuudesta

The aim of the research is to interpret the professional culture of Finnish university-educated foresters in historical perspective. The main material of this research consists of biographical interviews, altogether 226 life stories of Finnish foresters, as well as foresters private photograph collections and articles in forest students' magazines. This study is the first published Ph. D. dissertation of a large oral history project "Forestry Professions in a Changing Society" 1999 2002 collected by The Finnish Forest History Society, the University of Helsinki (Ethnology) and The Finnish Forest Museum Lusto. The forester education was organized in the Evo Forest Institute 1862 1908, at the University of Helsinki since 1908 and additionally at the University of Joensuu since 1982. At first all the vacancies were in the service of the Board of Forestry, but during the 20th century the working opportunities of foresters significantly expanded, even outside the traditional areas of forestry or abroad. At the same time the whole area of Finnish forestry had integrated more versatile values concerning the forests and their use. The male-dominated profession gained its first female members already in the 1920s, and the number of female students rose gradually from the 1970s onwards. In the 1990s almost half of the new forest students were women. The content of both work and education of Finnish forest professionals has faced huge changes during the 19th and 20th centuries. Despite this however, there has been a long-term vision of a firm profession based on joint experiences, shared memories and the common task of foresters in the Finnish forestry. The feeling of togetherness the forester spirit which was created in a tight-knit student group which kept in touch also later as professionals was needed to make the work possible. Through foresters' own attitudes and narratives of themselves, the study is focused on forest professionalism as a cultural process of successive generations of foresters. How have foresters socialized themselves into their profession? How has forest professionalism been maintained? What is the meaning of joint experiences and shared memories in the profession? By studying the manifestations of a culture it is possible to interpret the culture itself. There seems to be an astounding consensus of opinion concerning forest professionalism in the oral, visual and written stories of foresters. Even if all the individuals and some separate groups, such as female foresters and the younger generation of foresters, did not always share the same experiences, the vision of forest professionalism was collectively recognized and often even approved. The shared idea of "a real forest professionalism" is like a model narrative, a point of comparison, which is needed while looking for one s own professional identity.

Konstruktioner och valens : Verbfraser med åt i ett jämförande perspektiv

Det har knappast undgått någon som är språkligt medveten att finlandssvenskan och sverigesvenskan skiljer sig åt till vissa delar. Olikheterna återfinns på olika språkliga nivåer. Mest kända och omskrivna är de lexikologiska skillnaderna, dvs. skillnaderna på ordplanet. Betydligt mindre uppmärksamhet har ägnats syntaktiska skillnader, dvs. skillnader i hur satser och meningar byggs upp. För att öka kunskapen om finlandssvensk syntax initierade Språkvetenskapliga nämnden vid Svenska litteratursällskapet i Finland projektet Svenskan i Finland – syntaktiska drag i ett jämförande perspektiv, som pågick åren 2004–2006. Min avhandling har kommit till inom ramen för det projektet. Prepositionerna (t.ex. av, i, på, för, till, åt osv.) är så kallade funktionsord som har till uppgift att binda samman de mer betydelsetunga orden till satser och meningar. Den finlandssvenska prepositionsanvändningen skiljer sig i viss mån från den sverigesvenska, och ”åt” är en av de prepositioner som ofta lyfts fram som exempel. Finlandssvenskarna säger t.ex. ”han gav en bok åt Lena” i stället för ”han gav en bok till Lena” eller ”han gav Lena en bok”. De säger ”berätta något åt någon” (i stället för ”för”) och de säger ”ringa åt någon” i stället för ”ringa någon”. Ett huvudsyfte med min undersökning är att ta reda på hur pass stora skillnaderna är om man ser till samtliga belägg på ”åt” i ett material och inte bara till sådana som man fäster sig vid för att man vet att de avviker i finlandssvenskan. Undersökningen är korpusbaserad. Det betyder att jag letat efter alla belägg på kombinationer av verb och prepositionen ”åt” i rätt stora textmassor som finns tillgängliga i elektronisk form. Materialet ligger i Språkbanken i Finland och omfattar huvudsakligen tidningstext och skönlitteratur. Jag har använt mig av en textmassa på sammanlagt ungefär 40 miljoner löpande ord, drygt 23 miljoner finlandssvenska och drygt 19 miljoner sverigesvenska. Det materialet gav ca 20 000 åt-belägg att studera, och det visade sig något oväntat att ”åt” inte alls är vanligare i finlandssvenskan än i sverigesvenskan när det gäller skriftspråk, åtminstone inte i professionella skribenters språk. Om man kompenserar för att den finlandssvenska och den sverigesvenska korpusen inte är helt lika i fråga om genrefördelning och ålder, kommer man fram till i stort sett samma frekvens för ”åt” i båda korpusarna. För den närmare analysen av vilka mönster åt-beläggen uppvisar har jag först och främst utnyttjat konstruktionsgrammatik men också ramsemantik och valensteori. Konstruktionsgrammatiken är ingen enhetlig teori, men tanken om grammatiska konstruktioner är gemensam. Konstruktioner representerar allt från generella syntaktiska mönster till specifika mönster för språkliga enskildheter. Uppfattningen om vad som ska inbegripas i begreppet varierar, men definitionen av ”konstruktion” som ”par (eller konstellationer) av form och betydelse” är gemensam. ”Konstruktion” avser aldrig konkreta belägg i texter eller yttranden utan alltid det abstrakta mönstret bakom dessa. Och varje yttrande är resultatet av att en stor mängd konstruktioner samverkar. I min analys har jag utgått ifrån att beläggen med ”åt” kan återföras på olika konstruktioner eller mönster utifrån vad som är gemensamt för grupper av belägg. Jag har sett på vad åt-frasen i samverkan med verbet har för funktion i beläggen. En åt-fras är syntaktiskt en prepositionsfras och består av en preposition och en rektion. Exempelvis utgör ordparet ”åt skogen” en prepositionsfras där ”skogen” är rektion. Ur mitt material har jag kunnat abstrahera fram fem övergripande mönster där referenten för rektionen har olika så kallade semantiska roller. Åt-frasen kan i kombination med verbet ange mål eller riktmärke, som i t.ex. svänga åt höger, dra åt helvete, ta sig åt hjärtat, luta åt en seger för IFK. Den kan för det andra ange mottagare (t.ex. ge varsin kaka åt hundarna, bygga en bastu åt sina svärföräldrar, skaffa biljetter åt en kompis). För det tredje kan åt-frasen avse en referent som har nytta (eller skada) av en aktion (t.ex. klippa häcken åt grannen, ställa in digitalboxen åt sin moster). Åt-frasen kan slutligen avse den eller det som är föremål antingen för en kommunikationsaktion (vinka åt sin son, skratta åt eländet) eller en attityd eller känsla (glädja sig åt framgången). Utöver dessa huvudmönster finns det ett antal smärre grupper av belägg som bildar egna mönster, men de utgör sammanlagt under 3 % i bägge korpusarna. Inom grupperna kan undermönster urskiljas. I t.ex. mottagargruppen representerar ”ge varsin kaka åt hundarna” överföringskonstruktion, ”bygga en bastu åt sina svärföräldrar” produktionskonstruktion och ”skaffa biljetter åt en kompis” ombesörjningskonstruktion. Alla typer är gemensamma för bägge materialen, men andelen belägg som representerar de olika typerna skiljer sig betydligt. I det sverigesvenska materialet står t.ex. det mönster där åt-frasen avser mål eller riktmärke för en mycket större andel av beläggen än i finlandssvenskan. Också andelen belägg där åt-frasen avser någon som har nytta (eller skada) av en aktion är mycket högre i det sverigesvenska materialet. I det finlandssvenska materialet står i gengäld mottagarbeläggen för över 50 % av beläggen medan andelen i det sverigesvenska materialet är bara 30 %. Inom gruppen utgör belägg av produktions- och ombesörjningstyp dessutom en mindre andel i det finlandssvenska materialet än i det sverigesvenska. Dessa står till sin funktion nära den typ som avser den som har nytta av aktionen. De konkreta beläggen på överföring (ge varsin kaka åt hundarna) utgör en större andel i det finlandssvenska materialet än i det sverigesvenska (ca 8 % mot 3 %), men typiskt för båda materialen är hög kollokationsgrad (”kollokation” avser par eller grupper av ord som uppträder oftare tillsammans än de statiskt sett skulle göra vid helt slumpmässig förekomst). Största delen av mottagarbeläggen utgörs av fraser av typen ”ge arbete åt någon, ge eftertryck åt något, ge liv åt något; ägna tid åt något, ägna sitt liv åt något, ägna uppmärksamhet åt något”. De här slutsatserna gäller alltså skriftspråk. I talspråk ser fördelningen annorlunda ut. Typiskt för prepositionen ”åt” är överhuvudtaget hög kollokationsgrad. Det förefaller som om språkanvändarna har tydliga, färdiga mallar för var ”åt” kan komma in. Det enda mönster som verkar helt produktivt, i den meningen att elementen är i stort sett fritt kombinerbara, är kombinationer av verb och åt-fras där åt-frasen avser den som har nytta av något. Att någon utför något för någons räkning verkar överlag kunna uttryckas med prepositionen ”åt”: t.ex. ”tvätta bilen åt pappa, ringa efter en taxi åt kunden”. Till och med belägg av typen ”hon drömde åt honom att bli ordinarie adjunkt” förekommer i någon mån. Konstruktionen är produktiv i båda språkvarieteterna men uppenbart är att konstruktion med mottagare har tolkningsföreträde i vissa fall i finlandssvenskan: ”Filip skrev ett brev åt sin syster” tolkas av sverigesvenskar som att Filip skrev brevet för systerns räkning, medan finlandssvenskar överlag uppenbarligen tolkar det som att Filip skrev till sin syster, att systern var mottagare av brevet. Ungefär 20 % av alla belägg i båda materialen representerar fall där ”åt” utgör partikel. Verb och ”åt” är närmare förbundna med varandra än när ”åt” utgör normal preposition. Exempel på partikelbelägg är ”han kom inte åt strömbrytaren, det gick åt mängder med saft, landet får dra åt svångremmen, de roffade åt sig de bästa platserna”. Också partikelmaterialet ser på ett generellt plan väldigt lika ut i båda språkvarieteterna. Den största skillnaden uppvisar den reflexiva typen ”roffa åt sig”. Medan typen är mycket homogen i det sverigesvenska materialet är variationen större i det finlandsvenska. Dels uppträder fler verb i kombinationen (han köpte åt sig ett par jeans), dels vacklar ordföljden (han nappade åt sig ett paraply ~ han nappade ett paraply åt sig). Att ”åt” används mer i vissa funktioner i finlandsvenskan brukar förklaras med påverkan från finskans allativ (ändelsen -lle: hän antoi kirjan Astalle > hon gav en bok åt Asta). Allt tyder dock på att den finlandssvenska åt-användningen delvis är en relikt. I äldre sverigesvenska källor träffar man på ”åt” i sådana kontexter som numera är typiska för finlandsvenskan. Det finlandssvenska språkområdet ligger ute i periferin i relation till det språkliga centrum som förändringar sprider sig från (för svenskans del främst Stockholmstrakten) och typiskt för perifera områden är att de uppvisar ålderdomliga drag också när inga kontaktfenomen spelar in. Allativen kan naturligtvis ha bidragit till att bevara användningen av ”åt” i finlandssvenskan. Att det är just ”åt” som används” beror antagligen på att prepositionen har flest funktioner gemensamt med allativen rent kognitivt om man jämför med de betydligt mer frekventa prepositionerna ”till” och ”för”. Uppenbart är också att åt-användningen därtill lever sitt eget liv i finlandssvenskan. I vissa varieteter av finlandssvenska kan man t.ex. höra yttranden av typ ”alla fiskarna dog åt dom”. Som språklig enskildhet har det ingen finsk förebild med allativ. Yttrandet är ett exempel på töjning av en svensk konstruktion. Modell finns dels i det mönster där åt avser den som har nytta eller skada av något, dels i relationell användning av ”åt”: han är hantlangare åt Eriksson ~ han är Erikssons hantlangare. Vid språkkontakt är det överlag konstruktioner som har förebild i det låntagande språket som lånas in från det långivande språket, medan konstruktioner som saknar förebild är betydligt mindre benägna att vinna insteg.

Routine Measurement of Health-Related Quality of Life in Assessing Cost-Effectiveness in Secondary Health Care

Aims: The aims of this study were 1) to identify and describe health economic studies that have used quality-adjusted life years (QALYs) based on actual measurements of patients' health-related quality of life (HRQoL); 2) to test the feasibility of routine collection of health-related quality of life (HRQoL) data as an indicator of effectiveness of secondary health care; and 3) to establish and compare the cost-utility of three large-volume surgical procedures in a real-world setting in the Helsinki University Central Hospital, a large referral hospital providing secondary and tertiary health-care services for a population of approximately 1.4 million. Patients and methods: So as to identify studies that have used QALYs as an outcome measure, a systematic search of the literature was performed using the Medline, Embase, CINAHL, SCI and Cochrane Library electronic databases. Initial screening of the identified articles involved two reviewers independently reading the abstracts; the full-text articles were also evaluated independently by two reviewers, with a third reviewer used in cases where the two reviewers could not agree a consensus on which articles should be included. The feasibility of routinely evaluating the cost-effectiveness of secondary health care was tested by setting up a system for collecting HRQoL data on approximately 4 900 patients' HRQoL before and after operative treatments performed in the hospital. The HRQoL data used as an indicator of treatment effectiveness was combined with diagnostic and financial indicators routinely collected in the hospital. To compare the cost-effectiveness of three surgical interventions, 712 patients admitted for routine operative treatment completed the 15D HRQoL questionnaire before and also 3-12 months after the operation. QALYs were calculated using the obtained utility data and expected remaining life years of the patients. Direct hospital costs were obtained from the clinical patient administration database of the hospital and a cost-utility analysis was performed from the perspective of the provider of secondary health care services. Main results: The systematic review (Study I) showed that although QALYs gained are considered an important measure of the effectiveness of health care, the number of studies in which QALYs are based on actual measurements of patients' HRQoL is still fairly limited. Of the reviewed full-text articles, only 70 reported QALYs based on actual before after measurements using a valid HRQoL instrument. Collection of simple cost-effectiveness data in secondary health care is feasible and could easily be expanded and performed on a routine basis (Study II). It allows meaningful comparisons between various treatments and provides a means for allocating limited health care resources. The cost per QALY gained was 2 770 for cervical operations and 1 740 for lumbar operations. In cases where surgery was delayed the cost per QALY was doubled (Study III). The cost per QALY ranges between subgroups in cataract surgery (Study IV). The cost per QALY gained was 5 130 for patients having both eyes operated on and 8 210 for patients with only one eye operated on during the 6-month follow-up. In patients whose first eye had been operated on previous to the study period, the mean HRQoL deteriorated after surgery, thus precluding the establishment of the cost per QALY. In arthroplasty patients (Study V) the mean cost per QALY gained in a one-year period was 6 710 for primary hip replacement, 52 270 for revision hip replacement, and 14 000 for primary knee replacement. Conclusions: Although the importance of cost-utility analyses has during recent years been stressed, there are only a limited number of studies in which the evaluation is based on patients own assessment of the treatment effectiveness. Most of the cost-effectiveness and cost-utility analyses are based on modeling that employs expert opinion regarding the outcome of treatment, not on patient-derived assessments. Routine collection of effectiveness information from patients entering treatment in secondary health care turned out to be easy enough and did not, for instance, require additional personnel on the wards in which the study was executed. The mean patient response rate was more than 70 %, suggesting that patients were happy to participate and appreciated the fact that the hospital showed an interest in their well-being even after the actual treatment episode had ended. Spinal surgery leads to a statistically significant and clinically important improvement in HRQoL. The cost per QALY gained was reasonable, at less than half of that observed for instance for hip replacement surgery. However, prolonged waiting for an operation approximately doubled the cost per QALY gained from the surgical intervention. The mean utility gain following routine cataract surgery in a real world setting was relatively small and confined mostly to patients who had had both eyes operated on. The cost of cataract surgery per QALY gained was higher than previously reported and was associated with considerable degree of uncertainty. Hip and knee replacement both improve HRQoL. The cost per QALY gained from knee replacement is two-fold compared to hip replacement. Cost-utility results from the three studied specialties showed that there is great variation in the cost-utility of surgical interventions performed in a real-world setting even when only common, widely accepted interventions are considered. However, the cost per QALY of all the studied interventions, except for revision hip arthroplasty, was well below 50 000, this figure being sometimes cited in the literature as a threshold level for the cost-effectiveness of an intervention. Based on the present study it may be concluded that routine evaluation of the cost-utility of secondary health care is feasible and produces information essential for a rational and balanced allocation of scarce health care resources.